Hány napelem egy stringben? Hogyan számolja ki a legkisebb és a legnagyobb számot az inverterhez

A stringben lévő napelemek számát két feszültség szabja meg: a fagyban mért üresjárati feszültség (legnagyobb szám) és a melegben mért üzemi feszültség (legkisebb szám). Egy 460 W-os napelemnél és egy 10 kW-os inverternél ez 6 és 24 napelem közötti string.

Frissítve: 2026-11-08. Autor: VoltValue.

A stringben lévő napelemek számát két feszültség határozza meg: a fagyban mért üresjárati feszültség adja a maximumot, a melegben mért üzemi feszültség a minimumot. Egy 39,7 V Voc-értékű, 460 W-os napelemnél és egy 1100 V-os határú, 10 kW-os inverternél egyetlen stringben 6 és 24 napelem között van a megengedett szám. Egy két MPPT-bemenetes, 10 kW-os háztartási rendszerben ez a gyakorlatban 2 darab, egyenként 11 és 13 napelemes string. A harmadik feltétel az áram: az új napelemek rövidzárási árama 14 és 19 A között van, egyes inverterek bemenete pedig csak 12 és 16 A-t visel.

Lent megtalálja a teljes számítást valódi készülékekkel, lépésről lépésre, ugyanazzal a módszerrel, amelyet a méretező asszisztensünk használ.

Mitől függ a stringben lévő napelemek száma

A string (sztring) sorosan kötött napelemek csoportja. A napelemek feszültségei összeadódnak, az áram pedig egyetlen napelem árama marad. Ebből három korlát következik:

KorlátA napelem paramétereAz inverter paramétereMit határoz meg
Feszültség fagybanVoc és a Voc hőmérsékleti tényezőjelegnagyobb DC bemeneti feszültséga napelemek legnagyobb száma
Feszültség melegbenVmpaz MPPT-tartomány alsó határa, indítási feszültséga napelemek legkisebb száma
ÁramImp és Iscaz MPPT legnagyobb bemeneti árama és legnagyobb rövidzárási áramahány string fér egy bemenetre, és egyáltalán illik-e a napelem

A stringben lévő napelemek száma nem változtatja meg a string áramát. Az áram csak akkor nő, ha stringeket kötünk párhuzamosan ugyanarra a bemenetre.

Hogyan számolja ki a stringben lévő napelemek legnagyobb számát

A napelem feszültsége a cellák lehűlésekor nő. A string legnagyobb feszültsége egy fagyos, napos reggelen jelentkezik, mielőtt az inverter elkezd áramot felvenni, vagyis üresjárati feszültségnél (Voc). A képlet:

Voc(T) = Voc_STC × [1 + β / 100 × (T − 25)]

ahol β a Voc hőmérsékleti tényezője a napelem adatlapjáról (például −0,25 %/°C), T pedig a cella hőmérséklete. T = −25 °C-ot veszünk. A napelemek legnagyobb száma az inverter legnagyobb bemeneti feszültsége osztva a Voc(−25 °C) értékkel, mindig lefelé kerekítve.

Ha az adatlap nem adja meg a β-t, a számítómotorunk −0,29 %/°C-ot használ. Ez a kristályos napelemek tipikus értékei közül a legmeredekebb, így az eredmény óvatos, az asszisztens pedig ezt a feltételezést az eredmény mellett megmutatja.

A legnagyobb bemeneti feszültség túllépése az inverter károsodásával jár, nem csak a termelés csökkenésével. Ezért itt nincs helye a felfelé kerekítésnek.

Miért −25 °C-ra számolunk, pedig néha hidegebb van

A −25 °C számítási konvenció, nem hidegrekord. Hegyvidéki helyeken és a hideg levegő megrekedésére hajlamos völgyekben érdemes hidegebb változatot is kiszámolni.

Miért elég mégis a −25 °C? A legerősebb fagy éjszaka és hajnalban van, amikor a besugárzás kicsi. A Voc kevéssé, de függ a besugárzástól. A JA Solar JAM66D46-720/LB napelem adatlapja 49,00 V Voc-ot ad 1000 W/m²-nél és 46,10 V-ot 200 W/m²-nél, vagyis 94%-ot. Összehasonlítás erre a napelemre (β −0,25 %/°C):

A −25 °C-ra, teljes besugárzással végzett számítás tehát nagyobb feszültséget ad, mint egy extrém hajnali fagy. A népszerű „számoljunk −15 °C-ra” vagy „−20 °C-ra” rövidítéseknek nincs ilyen ráhagyásuk.

Mennyi a legkevesebb napelem egy stringben

Nyáron a cellák kb. 70 °C-ra melegszenek, a napelem feszültsége csökken. A JA Solar JAM66D46 adatlapja a 70 °C-ot adja meg olyan üzemi hőmérsékletként, amelyet a napelem az idő 98%-ában nem lép túl. A minimumot a legnagyobb teljesítményponthoz tartozó feszültségből (Vmp) számoljuk ezen a hőmérsékleten:

Vmp(70 °C) = Vmp_STC × [1 + β / 100 × (70 − 25)]

A napelemek legkisebb száma az MPPT-tartomány alsó határa osztva a Vmp(70 °C) értékkel, felfelé kerekítve. E határ alatt az inverter a meleg délben nem tudja tartani a legnagyobb teljesítményű pontot, és kevesebb energiát ad. A napelem adatlapjai ritkán adnak külön hőmérsékleti tényezőt a Vmp-re, ezért a Voc-éhoz tartozó β-t használjuk. A Vmp tényleges csökkenése néha kicsit nagyobb, ezért a pontosan a minimumon lévő stringet érdemes egy napelemmel meghosszabbítani.

Külön küszöb az indítási feszültség. Mielőtt az inverter elindul, nem vesz fel áramot, tehát a bemeneten a string Voc-ja áll, ami nagyobb a Vmp-nél. Az indítási feszültség általában könnyebben teljesül, mint az MPPT alsó határa, de ellenőrizni kell, ha az adatlapon nagyobb annál.

Mit jelent az MPPT-feszültség az inverter adatlapján

Az inverter adatlapján általában négy különböző bemeneti feszültség szerepel. Két példa:

ParaméterHuawei SUN2000-10K-MAP0SMA Sunny Tripower 10.0 (STP10.0-3AV-40)
Legnagyobb bemeneti feszültség1100 V1000 V
MPPT feszültségtartomány160 és 1000 V320 és 800 V
Indítási feszültség160 V175 V (minimum 125 V)
Névleges feszültség600 V580 V
MPPT-k száma22

A legnagyobb bemeneti feszültség kemény határ. Az MPPT-tartomány az az ablak, amelyben az inverter a legnagyobb teljesítményű pontot keresi. A névleges feszültség az az érték, amely körül az inverter a leghatékonyabban dolgozik, a stringnek nem kell pontosan ezt elérnie. Látható, hogy két 10 kW-os inverter nagyon eltérő stringeket kívánhat: ugyanahhoz a napelemhez az SMA-nak legalább 11, a Huaweinek 6 napelem kell (a számítás lent).

Példa lépésről lépésre: 460 W-os napelem és 10 kW-os inverter

A napelem: JA Solar JAM54D40-460/LB, kétoldalas, 108 cellás. A gyártói adatlapról: Voc 39,70 V, Vmp 33,17 V, Isc 14,64 A, Imp 13,87 A, Voc-tényező −0,250 %/°C, Isc-tényező +0,045 %/°C. Az inverter: Huawei SUN2000-10K-MAP0, paraméterei a fenti táblázat szerint, legnagyobb bemeneti áram 16 A, legnagyobb rövidzárási áram 22 A, MPPT-nként egy bemenet.

1. lépés. A napelem feszültsége fagyban. 39,70 × [1 + (−0,0025) × (−25 − 25)] = 39,70 × 1,125 = 44,66 V.

2. lépés. A maximum. 1100 V / 44,66 V = 24,6, tehát 24 napelem. Ellenőrzés: 24 × 44,66 = 1072 V, belefér. 25 napelem 1117 V-ot adna, ami a határ fölött van.

3. lépés. A napelem feszültsége melegben. 33,17 × [1 + (−0,0025) × (70 − 25)] = 33,17 × 0,8875 = 29,44 V.

4. lépés. A minimum. 160 V / 29,44 V = 5,4, tehát 6 napelem. Ellenőrzés: 6 × 29,44 = 176,6 V, 160 V fölött. Öt napelem 147,2 V-ot adna. Indítás: a Voc 70 °C-on 39,70 × 0,8875 = 35,23 V, 6 × 35,23 = 211 V, tehát az inverter elindul.

5. lépés. Az MPPT felső határa. A leghosszabb string Vmp-je 24 × 33,17 = 796 V, 1000 V alatt.

6. lépés. Az áram. A 13,87 A-es Imp 16 A alatt van. Az Isc 70 °C-on 14,64 × [1 + 0,00045 × 45] = 14,94 A, 22 A alatt. Két string egyetlen bemeneten 27,7 A üzemi áramot adna, az inverternek viszont MPPT-nként egy bemenete van, tehát MPPT-nként egy string marad.

Eredmény: stringenként 6 és 24 napelem, legfeljebb 2 string. Változatok két egyforma stringgel:

Napelem stringenkéntÖsszesenDC teljesítményDC/ACA string Vmp-jeA string Voc-ja −25 °C-on
10209,20 kWp0,92332 V447 V
112210,12 kWp1,01365 V491 V
122411,04 kWp1,10398 V536 V
132611,96 kWp1,20431 V581 V
142812,88 kWp1,29464 V625 V

Minden változat feszültség szempontjából biztonságos, nagy tartalékkal. A közöttük való választás a túlméretezésen múlik, amelyről a Hány napelem csatlakoztatható egy inverterre cikkben írunk. Az asszisztensünk erre a párra 2 × 12 napelemet javasol (11,04 kWp).

Ugyanez a napelem az SMA STP10.0-3AV-40 inverterrel: legfeljebb 1000 / 44,66 = 22,4, tehát 22 napelem (983 V); legalább 320 / 29,44 = 10,9, tehát 11 napelem (324 V). A tartomány így fele akkora: 11-től 22-ig.

Ilyen számítást a katalógus bármely párjára elvégez a rendszerméretező asszisztens, anélkül hogy kézzel kellene kimásolnia az adatlapokról a Voc-ot és a β-t.

A napelem rövidzárási árama és az inverter: két különböző határ

Az inverter adatlapján két bemeneti áram szerepel, és ezek különböző dolgokat jelentenek.

Az MPPT legnagyobb bemeneti (üzemi) árama, a Huaweinél 16 A. Az inverter ennél többet nem vesz fel. Ha a napelem többet ad, az inverter eltolja a munkapontot, és a legfényesebb órákban levágja a többletet. A rendszer működik, de csúcsidőben kevesebbet ad le. Ezt a napelem Imp-jéhez hasonlítjuk.

A bemenet legnagyobb rövidzárási árama, a Huaweinél 22 A. Ez a bemenet szilárdsága, vagyis a készülék biztonsági határa. Ezt a napelem 70 °C-on mért Isc-jéhez hasonlítjuk, mert az Isc a hőmérséklettel nő.

Az 1,25-ös ráhagyást akkor alkalmazzuk, amikor egy bemenetre egynél több string érkezik. A stringek Isc-jének összege 70 °C-on, 1,25-tel szorozva bele kell férjen a bemenet rövidzárási áramába. A tényező a 1000 W/m² fölötti besugárzást fedezi, amely a felhők szélén, a hóról való visszaverődésnél és a kétoldalas napelemek hátoldalán jelentkezik. Ugyanezt a szorzót használjuk a DC kábelek méretezésénél is. Ha az inverter adatlapja csak az egyik áramot adja meg, a motor a másikat ugyanezzel a tényezővel becsüli, és ezt feltételezésként megmutatja.

Illenek-e a 14 és 18 A közötti új napelemek a régebbi inverterekhez

Az új napelemek rövidzárási árama 14 és 19 A között van, a kétoldalas típusok pedig hozzáadják a hátoldali áramot is. A kétoldalas napelemek adatlapjai külön értékeket adnak: a JAM54D40-460/LB-nél 10% hátoldali besugárzásnál az Isc 14,64-ről 15,81 A-re nő. A JA Solar JAM66D46-720/LB (2384 × 1303 mm) adatlapja 18,59 A Isc-t ad STC-ben és 20,52 A-t BNPI körülmények között (135 W/m² a hátoldalon).

Egy string két bemenettel szemben. Az SMA STP10.0 bemenetei aszimmetrikusak: az A bemenet 20 A-t és 30 A-t visel rövidzárásnál (két string), a B bemenet 12 A-t és 18 A-t (egy string). A táblázatban a B bemenet és a Huawei:

Napelem, körülményekImpIscIsc 70 °C-onSMA, B bemenet (12 A / 18 A)Huawei MAP0 (16 A / 22 A)
JA 460 W, STC13,87 A14,64 A14,94 Aaz áram 13%-át levágjamegfelel
JA 460 W, hátoldal 10%14,98 A15,81 A16,13 Aaz áram 20%-át levágjamegfelel
JA 720 W, STC17,48 A18,59 A18,97 Arövidzárási áram túllépveaz áram 8%-át levágja
JA 720 W, BNPI19,30 A20,52 A20,94 Arövidzárási áram túllépveaz áram 17%-át levágja

A százalék a napelem áramának a bemenet határa fölötti többlete teljes napsütésben, nem éves energiaveszteség. A „rövidzárási áram túllépve” sor olyan napelemet jelent, amelyet nem szabad az adott bemenetre kötni. A 720 W-os napelem a Huaweinél a határ közelében van: 18,97 A Isc 1,25-ös ráhagyással 23,7 A, ami 22 A fölött van, 300 W/m²-es hátoldali terhelésnél (BSI) pedig az adatlap már 25 °C-on 22,88 A Isc-t ad.

Következtetés: 14 A feletti napelemeknél ellenőrizze mindkét bemeneti áramot, kétoldalas napelemnél pedig az Isc-t a hátoldali táblázatból vegye, ne az STC-ből.

A leggyakoribb hibák a string számításánál

Mind a JA 460 W-os napelem és egy 1100 V-os határú inverter példáján:

1. A maximum Vmp-ből számolva. 1100 / 33,17 = 33 napelem. −25 °C-on egy ilyen string 33 × 44,66 = 1474 V, 34%-kal a határ fölött.

2. Voc hőmérsékleti korrekció nélkül. 1100 / 39,70 = 27 napelem. −25 °C-on ez 1206 V, 10%-kal a határ fölött.

3. Túl enyhe fagy a számításban. −15 °C-ra a Voc = 39,70 × 1,10 = 43,67 V, ami 25 napelemet ad. −25 °C-on ez 1117 V, a határ fölött.

4. A minimum STC-beli Vmp-ből számolva. 160 / 33,17 = 4,8, tehát 5 napelem. 70 °C-on a string 147 V, és kiesik az MPPT-ablakból.

5. Összekevert áramok. Ha a napelem Isc-jét az üzemi áramhoz hasonlítjuk, jó konfigurációkat utasítunk el, ha pedig az Imp-et a rövidzárási áramhoz, rosszakat engedünk át: a 720 W-os napelem Imp-je 17,48 A, kevesebb, mint az SMA inverter B bemenetének 18 A-ja, de az Isc-je melegben túllépi ezt a határot.

Hogyan ellenőrizheti kézi számítás nélkül

Gyakori kérdések

Hány napelemet köthetek egyetlen stringbe?

Annyit, amennyi belefér az inverter legnagyobb feszültségébe, a Voc-kal −25 °C-on. 39,7 V Voc-értékű napelemnél ez 1100 V-os határnál 24, 1000 V-os határnál 22 napelem.

Mennyi a legkevesebb napelem egy stringben?

Az MPPT-ablak alsó határa osztva a napelem Vmp-jével 70 °C-on, felfelé kerekítve. 33,17 V Vmp-jű napelemnél ez 160 V-os határnál 6, 320 V-nál 11 napelem.

Hány string fér egy MPPT-re?

Annyi, amennyit az MPPT bemeneteinek száma és az áram megenged: a stringek Imp-jének összege nem haladhatja meg az üzemi áramot, az Isc összege 70 °C-on, 1,25-tel szorozva pedig a bemenet rövidzárási áramát. 14 A-es napelemeknél és 16 A-es bemenetnél általában egy string.

Köthetek 2 stringet ugyanarra az MPPT-re?

Igen, ha az invertert az adott MPPT-n két bemenettel látták el, a stringekben azonos számú napelem van, és beleférnek az áramhatárba. A részletek a két stringről szóló cikkben.

Milyen feszültségnél áll le az inverter?

Amikor a string feszültsége a minimális bemeneti feszültség alá csökken, például este. Az inverter az indítási feszültség elérése után indul (160 V a Huawei SUN2000-10K-MAP0-nál, 175 V az SMA STP10.0-nál).

Mekkora feszültséget ad egy napelem?

A cikkben szereplő napelemek Voc-ja STC-ben 39,7 és 49,0 V, Vmp-je 33,2 és 41,2 V között van. Fagyban a Voc kb. 10 és 15%-kal nő, melegben a Vmp kb. 11%-kal csökken.

Mekkora áramot ad egy napelem?

Az új napelemek üzemi árama (Imp) kb. 13,9 és 17,5 A, rövidzárási árama (Isc) STC-ben 14,6 és 18,6 A. A kétoldalas napelemeknél a hátoldal még néhány, néha több tíz százalékkal megtoldja.

Mit jelent a rövidzárási áram?

A napelem árama rövidre zárt kapcsokkal, vagyis a legnagyobb áram, amelyet a napelem adott besugárzásnál adhat. Az inverter bemenetének legnagyobb rövidzárási áramához hasonlítjuk.

Források